KR100257713B1 - 에이티엠-랜 교환기의 시스템 동기 클럭 분배 장치 - Google Patents

에이티엠-랜 교환기의 시스템 동기 클럭 분배 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전체 시스템의 클럭을 하나의 발진기로 구현하여 각 포트로 정확하게 전달할 수 있는 ATM-LAN 교환기의 시스템 동기 클럭 분배 장치에 관한 것이다.
본 발명은 시스템 동기 클럭을 발생하는 발진수단과, 발진수단으로부터 발생된 클럭의 무결성을 유지시켜 망동기 클럭 검출신호에 따라 선택적으로 상기 백플레인 커넥터로 출력하는 트랜시버와, 망동기 클럭 검출 신호와 트랜시버로부터 입력되는 동기 클럭의 상태를 검사하여 동기 클럭 상태에 관한 정보를 상기 백플레인 커넥터로 출력하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 백플래인으로 연결된 여러 개의 SONET 포트를 가진 ATM-LAN 장비에서 하나의 공통된 클럭을 분배함으로써 여러 클럭이 하나의 시스템에서 전달되는 것을 방지할 수 있다.

Description

에이티엠-랜 교환기의 시스템 동기 클럭 분배 장치
본 발명은 ATM-LAN(Asynchronous Transfer Mode-Local Area Network) 교환기에 관한 것으로, 특히 전체 시스템의 클럭을 하나의 발진기로 구현하여 각 포트로 정확하게 전달할 수 있는 시스템 동기 클럭 분배 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 시스템 동기 클럭에 이상이 있을 경우 백업(Backup) 기능을 수행할 수 있는 시스템 동기 클럭 분배 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 근거리망(Local Area Network : 이하 ‘LAN’이라 한다) 통신 환경에서 SONET(Synchronous Optical Network)을 이용하여 망동기를 맞추고자 하는 경우 예컨데, 빌딩내의 모든 SONET 장비에 클럭을 제공해 주는 BITS(Building Integrated Timing Supply)를 이용하고 있다. 다시 말하여, LAN 통신망이 구현된 하나의 빌딩 내에서는 별도로 설치된 BITS로부터 기준 클럭을 전송받아 동기를 맞추는 방식을 이용하고 있다.
그런데, 모든 빌딩마다 BITS를 별도로 만드는 것은 현실적으로 힘들 뿐만 아니라, 실제로 SONET 전송선을 사용하지 않고 E1이나 T1 등으로 WAN(Wide Area Network)과 연결시키는 구조도 있으므로 불필요한 투자가 될 수도 있다.
한편, 종래의 망동기를 맞추는 방식중에서 BITS를 사용하지 않은 경우 ATM-LAN 교환기의 SONET 포트의 동기를 맞추지 않고 각 포트별로 별개의 클럭을 가지고 SONET 전송 타이밍을 맞추기 때문에 각 포트별로 클럭 동기가 정확하게 맞이 않는다는 단점이 있다. 이는 ATM-LAN 교환기와 연결된 다른 장비의 SONET 포트가 망동기 클럭 제공 포트에 연결될 경우 전체 망의 동기화에 치명적인 문제를 일으키게 된다. 이하, 첨부도면을 참조하여 상술한 문제점을 살펴보기로 한다.
제1도는 종래의 ATM-LAN 교환기에서의 클럭 발생 장치를 나타낸 것으로써, ATM-LAN 교환기의 백플레인(Backplane)에 마련된 다수개의 슬롯 각각에 착장된 모듈들에 구비되는 2개의 SONET 포트(2, 4) 각각에 발진기(6, 8)가 접속된다.
제1도에서 제1포트(2)는 입력되는 수신데이터(RXD1)로부터 수신 클럭신호(RXC1)를 복원하여 출력한다. 제2포트(4)도 역시 입력되는 수신데이터(RXD2)로부터 수신 클럭신호(RXC2)를 복원하여 출력한다. 이 제1포트(2)와 제2포트(4)로부터 복원된 수신 클럭신호(RXC1, RXC2)는 수신 데이터(RXD1, RXD2)를 샘플링하는데 사용된다. 그리고, 제1포트(2)와 제2포트(4)는 제1발진기(6)와 제1발진기(8) 각각으로부터 제공되는 송신 클럭신호(TXC1, TXC2)에 따라 송신데이터(TXD1, TXD2) 각각을 SONET 망으로 전송한다. 이와 같이 각 포트별로 발생된 클럭에 따라 동작하는 방식을 프리-런 모드(Free-Run Mode)라고 하는데, 여기서 제1발진기(6)와 제2발진기(8)는 매우 정확한 주파수 값을 내보낼 수 있어야 한다.
그런데, 각 포트별로 독립적인 발진기(Oscillator)를 써서 송신 타이밍을 맞추기 때문에 각 포트별로 동기를 맞추기는 어렵다. 이는 하나의 ATM-LAN 교환기가 여러 포트를 가지고 있는 경우 어느 하나의 포트로 기준이 되는 클럭이 입력되는 경우에도 나머지 포트들을 기준 클럭 포트에 맞출 수 없게 됨을 의미한다.
한편, 하나의 빌딩내에 클럭을 맞춰 주기 위한 별도의 BITS 장비를 설치하여 공중망과의 동기뿐만 아니라 건물 내 LAN 통신망의 동기를 맞출 수 있지만 이는 추가 장비를 설치해야 하는 부담이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 교환기의 클럭을 하나의 발진기로 구현하여 각 포트가 여러 모듈에 분산되어 있는 경우에도 정확한 클럭을 전달할 수 있는 ATM-LAN 교환기의 시스템 동기 클럭 분배 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 시스템 동기 클럭 검사 회로를 포함하여 시스템 동기 클럭의 상태에 이상이 있는 경우 자동으로 백업용 발진기를 구동시킴으로써, 시스템의 오동작을 방지할 수 있는 ATM-LAN 교환기의 시스템 동기 클럭 분배 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 시스템 동기 클럭 제어 모듈을 백플레인 서브 보드에 포함하여 각 모듈의 핫 스왑 및 이중화 동작시에도 원할하게 동작할 수 있는 ATM-LAN 교환기의 시스템 동기 클럭 분배 장치를 제공하는 것이다.
제1도는 종래의 ATM-LAN 교환기에서의 각 포트별 클럭 발생 장치를 나타낸 도면.
제2도는 본 발명에 따른 ATM-LAN 교환기에서의 시스템 동기 클럭 분배장치의 구조를 나타낸 도면.
제3도는 제2도의 백플레인 서브 보드에 포함되는 시스템 동기 클럭 분배장치의 구성을 도시한 블록도.
제4도는 시스템 동기 클럭 감시 회로를 위한 상태 머신을 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2, 4 : 포트 6, 8 : 발진기
10 : 백플레인 12 : 입출력 모듈
14 : 제어 모듈 16 : 제2 BTL
18 : 백플레인 서브 보드 20 : 제1 발진기
22 : 제1 BTL 24 : 백플레인 커넥터
26 : 앤드 게이트 28 : 제2 발진기
30 : PLD
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 ATM-LAN 교환기의 시스템 동기 클럭 분배 장치는 시스템 동기 클럭을 발생하는 발진수단과, 발진수단으로부터 발생된 클럭의 무결성을 유지시켜 망동기 클럭 검출신호에 따라 선택적으로 상기 백플레인 커넥터로 출력하는 트랜시버와, 망동기 클럭 검출 신호와 트랜시버로부터 입력되는 동기 클럭의 상태를 검사하여 동기 클럭 상태에 관한 정보를 상기 백플레인 커넥터로 출력하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 제2도 내지 제4도를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
제2도는 본 발명에 따른 ATM-LAN 교환기의 시스템 동기 클럭 분배 장치를 개략적으로 나타낸 것으로써, 제2도의 클럭분배 장치는 시스템 동기 클럭신호를 생성하여 분배하기 위하여 백플레인 서브 보드(Backplane Sub Board, 18)에 포함되는 발진기(20) 및 제1백플레인 트랜시버 로직(Backplane Tranceiver Logic; 이하 ‘BTL’이라 한다, 22) 등과, 분배된 시스템 동기 클럭신호를 입력받기 위하여 각 모듈에 포함된 제2BTL(16a 내지 16d)을 구비한다.
제2도에서 4개의 입출력 모듈(12a 내지 12d)과 2개의 제어모듈(14a, 14b)은 ATM-LAN 교환기의 백플레인(10)에 마련된 6개의 슬롯 각각에 착장된다. 백플레인 서브 보드(18)는 백플레인의 임의의 위치에 설치되어 커넥터(Connector, 도시하지 않음)를 통하여 백플레인(10)에 접속되는 것으로써 시스템 동기 클럭 분배 장치가 포함된다.
제3도를 참조하면, 상기 백플레인 서브 보드(18)에 포함되는 시스템 동기 클럭 분배 장치가 도시되어 있다. 제3도의 시스템 동기 클럭 분배 장치는 클럭을 발생하는 제1발진기(20)와, 생성된 클럭을 망동기 클럭 검출신호(MASTER_SYS*)에 따라 선택적으로 백플레인 커넥터(24)에 전송하는 제1BTL(22)과, 제1BTL(22)로부터의 클럭 상태를 확인하여 이상이 있는 경우 제2발진기(28)를 구동시키는 프로그래머블 로직 디바이스(Programmable Logic Device; 이하 ‘PLD’라 한다, 30)를 구비한다. 또한, 시스템 동기 클럭 분배 장치는 PLD(30)과 제2발진기(28) 사이에 접속된 앤드(AND) 게이트(26)를 추가로 구비한다.
제3도에서 제1발진기(20)는 시스템 동기 클럭 예컨데, 19.44 MHz의 클럭을 발생한다. 제1BTL(22) 제1발진기(20)로부터의 클럭을 입력받아 인티그리티(Integrety)를 유지시켜 백플레인 커넥터(24)로 출력한다. 이때, 제1BTL(22)은 제어모듈(14a, 14b)로부터 백플레인 커넥터(24)를 통하여 전송되는 망동기 클럭 검출신호(MASTER_SYS*)가 인액티브(Inactive), 즉 하이(high) 상태인 경우에만 시스템 클럭신호(ATM_CLK)를 출력한다. 이에 따라, 백플레인(10) 상에 실린 시스템 클럭신호(ATM_CLK)는 각 모듈(12, 14)에 설치된 제2BTL(16)을 통하여 각 모듈(12, 14)로 입력된다.
여기서, 망동기 클럭 검출신호(MASTER_SYS*)는 ATM-LAN 교환 시스템에 연결된 망동기 클럭의 검출여부를 나타내는 신호로써, 제어모듈(14a, 14b)로부터 발생된다. 망동기 클럭이 연결되면 망동기 클럭 검출신호(MASTER_SYS*)는 액티브, 즉 로우 상태가 된다. 이 경우, 즉 망동기 클럭이 시스템 내의 OC3(155.52MHz) 포트로 연결되어 있는 경우 망동기 클럭을 복원하여 복원된 망동기 클럭을 시스템 내의 다른 포트로 전송하는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다. 다시 말하여, 시스템 내의 OC3 포트로 망동기 클럭이 연결되어 있는 경우 백플레인(10) 상에 망동기 클럭이 복원되어 시스템 클럭(ATM_CLK)으로 실리는 것으로 가정한다.
PLD(30)는 백플레인 커넥터(24)를 통해 입력되는 망동기 클럭 검출신호(MASTER_SYS*)와 제1BTL(22)를 통하여 입력되는 시스템 클럭(ATM_CLK_IN)의 상태를 확인하여 후술할 상태 머신의 동작 결과에 따라 백업 이네이블 신호(BACKUP_EN)를 앤드 게이트(26)를 통하여 출력하여 백업용 제2발진기(28)로 전송한다. 여기서, 입력되는 시스템 동기 클럭(ATM_CLK_IN)이 비정상인 경우 백업 이네이블 신호(BACKUP_EN)는 액티브되어 제2발진기(28)가 구동되도록 한다.
제4도를 참조하면, 상기 PLD(30)에서의 백업 이네이블 신호(BACKUP_EN) 생성을 위한 상태 머신(State Machine)이 도시되어 있다. 제3도에서 ‘1’은 19.44MHz의 클럭 샘플링시 하이레벨(High Level)이 검출된 상태를 나타내고, ‘0’는 클럭 샘플링시 로우레벨(Low Level)이 검출된 상태를 나타낸다. 제3도에서 망동기 클럭 검출 신호(MASTER_SYS*)가 하이(1) 상태이고 시스템 클럭(ATM_CLK_IN)에서 하이레벨(1)이 4번 계속 검출되어 ONE_ERR1 상태가 된 경우 또는, 시스템 클럭(ATM_CLK_IN)에서 로우레벨(0)이 4번 계속 검출되어 ZERO_ERR1 상태가 경우 백업 이네이블 신호(BACKUP_EN)는 하이(1) 상태가 된다. 또한, 망동기 클럭 검출 신호(MASTER_SYS*)가 하이(1)인 상태이고 상기 ZERO_ERR1 상태에서 클럭(ATM_CLK_IN)으로부터 하이레벨(1)이 검출되어 ONE_ERR2 상태가 된 경우 또는, 상기 ONE_ERR1 상태에서 클럭(ATM_CLK_IN)으로부터 하이레벨(0)이 검출되어 ZERO_ERR2 상태가 된 경우 백업 이네이블 신호(BACKUP_EN)는 하이(1) 상태가 된다. 한편, 상기 이외의 경우에는 백업 이네이블 신호(BACKUP_EN)는 로우(0) 상태가 된다.
또한, PLD(30)는 상기 시스템 동기 클럭 백업 정보를 나타내는 시스템 클럭 에러신호(ATMCLK_ERR[1:0])를 백플레인 커넥터(24)를 통하여 제어모듈(14)로 전송한다. 시스템 제어 모듈(14)은 PLD(30)로부터 백플레인 커넥터(24)를 경유하여 입력된 시스템클럭 에러신호(ATMCLK_ERR[1:0]), 즉 시스템 동기 클럭 백업 정보를 이용하여 사용자에게 알려주어 사용자가 ATM-LAN 교환 시스템의 유지, 보수를 용이하게 할 수 있도록 한다.
이하, 제4도를 참조하여 시스템 클럭 에러신호(ATMCLK_ERR[1:0]) 인코딩(Encoding) 예를 상세히 살펴보면 다음과 같다.
첫번째, 시스템 클럭신호가 정상인 경우, 즉 상기와 같이 시스템 클럭신호(ATM_CLK_IN)를 샘플링하여 IDLE, ONE_1, ONE_2, ONE_3, ZERO_1, ZERO_2, ZERO_3 중 하나의 상태가 되는 경우 시스템 클럭 에러신호(ATMCLK_ERR[1:0])는 ‘00’가 된다.
두번째, 시스템 동기 클럭 발생 회로 자체의 발진기에 이상이 있는 경우, 즉 망동기 클럭 검출 신호(MASTER_SYS*)가 하이(1)인 상태이고 입력되는 시스템 클럭신호(ATM_CLK_IN)를 샘플링하여 ONE_ERR1, ONE_ERR2, ZERO_ERR1, ZERO_ERR2중 하나의 상태가 되는 경우 시스템 클럭 에러신호(ATMCLK_ERR[1:0])는 ‘01’가 된다.
끝으로, OC3포트에 연결된 망동기 클럭에 이상이 있는 경우, 즉 망동기 클럭 검출 신호(MASTER_SYS*)가 로우(0)인 상태이고 입력되는 시스템 클럭신호(ATM_CLK_IN)를 샘플링하여 ONE_ERR1, ONE_ERR2, ZERO_ERR1, ZERO_ERR2중 하나의 상태가 되는 경우 시스템 클럭 에러신호(ATMCLK_ERR[1:0])는 ‘10’이 된다.
이와 같이, 본 발명의 시스템 동기 클럭 발생 장치는 백플래인으로 연결된 여러 개의 SONET 포트를 가진 ATM-LAN 교환기에서 하나의 공통된 클럭발생하여 분배하고, 자체 발진기에 이상이 발견되는 경우 자체 백업용 발진기를 구동시키는 동시에 시스템 제어 모듈로 백플레인을 통하여 동기 클럭 상태에 관한 정보를 제공한다. 또한, 시스템 동기 클럭 발생 장치는 SONET 전송망을 통해 제공되는 망동기 클럭에 이상이 있는 경우에도 시스템 제어 모듈로 동기 클럭 상태에 관한 정보를 제공한다. 더불어, 시스템 제어 모듈은 동기 클럭 상태에 관한 정보를 사용자에게 제공함으로써, 사용자는 항상 시스템의 유지 및 보수를 용이하게 할 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 국설교환기와 같이 따로 제공되는 클럭이 없는 LAN, WAN(Wide Area Netwok) 환경에 적합하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 ATM-LAN 교환기의 시스템 동기 클럭 분배 장치에 의하면, 백플래인으로 연결된 여러 개의 SONET 포트를 가진 ATM-LAN 장비에서 하나의 공통된 클럭을 분배함으로써 여러 클럭이 하나의 시스템에서 전달되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 시스템 동기 클럭 분배 장치는 백업용 발진기를 PLD로 구현하여 발진기의 비정상적인 동작시에도 시스템 전체 동작에 지장을 주지 않도록 하는 효과를 가진다. 더불어, 본 발명의 시스템 동기 클럭 분배 장치는 상술한 기능을 구현하기 위하여 BTL을 사용함으로써, 시스템의 성능에 중요한 영향을 미치는 ATM 망 관련 클럭의 무결성을 저가로 구현할 수 있다.
상술한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정하여져야만 한다.

Claims (3)

  1. 백플레인에 마련된 다수개의 슬롯 각각에 착장된 제어모듈 및 입출력모듈들과, 상기 각 모듈에 형성된 다수개의 입출력 포트들과, 상기 백플레인과 커넥터를 통하여 접속된 백플레인 서브 보드를 구비하는 ATM-LAN 교환기에서 상기 백플레인 서브 보드에 포함되어 시스템 동기 클럭을 발생하는 장치에 있어서, 상기 시스템 동기 클럭을 발생하는 발진수단과, 상기 발진수단으로부터 발생된 클럭의 무결성을 유지시켜 망동기 클럭 검출신호에 따라 선택적으로 상기 백플레인 커넥터로 출력하는 트랜시버와, 상기 망동기 클럭 검출 신호와 상기 트랜시버로부터 입력되는 동기 클럭의 상태를 검사하여 동기 클럭 상태에 관한 정보를 상기 백플레인 커넥터로 출력하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 에이티엠-랜(ATM-LAN) 교환기의 시스템 동기 클럭 분배 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 발진수단에 이상이 있는 경우 상기 시스템 동기 클럭을 발생하기 위한 제2 발진수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 에이티엠-랜(ATM-LAN) 교환기의 시스템 동기 클럭 분배 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 망동기 클럭 검출신호가 활성화되고 상기 트랜시버로부터의 동기 클럭 신호를 샘플링하여 검출한 상태를 검사하여 이상이 있는 경우 그 동기 클럭 관련 정보를 상기 제어 모듈로 전송하고, 상기 망동기 클럭 검출신호가 비활성화되고 상기 트랜시버로부터의 동기 클럭 신호를 샘플링하여 검출한 상태를 검사하여 이상이 있는 경우 상기 제2 발진수단을 구동시킴과 아울러 그 동기 클럭 관련 정보를 상기 백플레인 커넥터를 통하여 상기 제어 모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 에이티엠-랜(ATM-LAN) 교환기의 시스템 동기 클럭 분배 장치.
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